求超声波流量计的测量原理简介？？

超声波流量计是一种利用超声波技术进行流量测量的仪器。其测量原理是利用超声波在流体中传播的速度与流体流速之间的关系进行测量。
超声波流量计通常由两个超声波传感器组成，一个作为发射器，另一个作为接收器。发射器向流体中发射超声波信号，接收器接收到反射回来的超声波信号。根据超声波在流体中传播的速度与流体流速之间的关系，可以计算出流体的流速。
超声波在流体中传播的速度受到流体密度、温度、压力等因素的影响，因此在测量前需要对流体的物理参数进行校准。此外，超声波在流体中传播时会受到流体中的气泡、颗粒等杂质的干扰，因此需要对流体进行净化处理，以保证测量的准确性。
超声波流量计具有测量范围广、精度高、响应速度快、不易受流体性质变化等优点，被广泛应用于工业生产、环保监测、水利水电等领域。

一、定义
超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。
二、工作原理
　　超声波流量计根据对信号检测的原理可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。
　　超声波流量计和电磁流量计一样，因仪表流通通道未设置任何阻碍件，均属无阻碍流量计，是适于解决流量测量困难问题的一类流量计，特别在大口径流量测量方面有较突出的优点，近年来它是发展迅速的流量计之一。
1、时差法
当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液体的流速，其关系符合下列表达式：
其中
θ为声束与液体流动方向的夹角
M
为声束在液体的直线传播次数
D
为管道内径
Tup
为声束在正方向上的传播时间
Tdown为声束在逆方向上的传播时间
ΔT=Tup
–Tdown
　　设静止流体中的声速为c，流体流动的速度为u，传播距离为L，当声波与流体流动方向一致时（即顺流方向），其传播速度为c+u；反之，传播速度为c-u.在相距为L的两处分别放置两组超声波发生器和接收器（T1,R1）和（T2,R2）。当T1顺方向，T2逆方向发射超声波时，超声波分别到达接收器R1和R2所需要的时间为t1和t2,则
t1=L/(c+u)
t2=L/(c-u)
由于在工业管道中，流体的流速比声速小的多，即c>>u,因此两者的时间差为
▽t=t2-t1=2Lu/cc
由此可知，当声波在流体中的传播速度c已知时，只要测出时间差▽t即可求出流速u，进而可求出流量Q。利用这个原理进行流量测量的方法称为时差法。此外还可用相差法、频差法等。
2、相差法原理
如果超声波发射器发射连续超声脉冲或周期较长的脉冲列，则在顺流和逆流发射时所接收到的信号之间便要产生相位差▽O,即▽O=w▽t=2wLu/cc
式中，w为超声波角频率。当测得▽O时即可求出u,进而求得流量Q。此法用测量相位差▽O代替了测量微小的时差▽t，有利于提高测量精度。但存在着声速c对测量结果的影响。
3、频差法原理
为了消除声速c的影响，常采用频差法。由前可知，上、下游接收器接受到的超声波的频率之差为▽f可用下式表示
▽f=[（c+u）/L]-[(c-u)/L]=2u/L
由此可知，只要测得▽f就可求得流量Q，并且此法与声速无关。